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形成液体浸渍表面的喷涂工艺与方法

阅读：1015发布：2020-09-09

IPRDB可以提供形成液体浸渍表面的喷涂工艺与方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在一些实施方案中，生产液体-浸渍的表面的方法包括形成含平均尺寸为约5nm至约200μm的多个固体颗粒的固体颗粒溶液。通过在表面上喷射沉积固体颗粒溶液，施加该固体颗粒溶液到表面上。还施加浸渍液体到表面上。多个固体颗粒和浸渍液体共同形成液体-浸渍的表面。在施加固体颗粒溶液之后，可施加浸渍液体，或者固体颗粒溶液可包括浸渍液体，使得固体颗粒溶液和浸渍液体同时喷射沉积在表面上。，下面是形成液体浸渍表面的喷涂工艺与方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种方法，该方法包括：

形成含多个固体颗粒的固体颗粒悬浮液，其中多个固体颗粒中颗粒的平均尺寸为约

5nm至约200μm；

通过在表面上喷射沉积该固体颗粒悬浮液，将固体颗粒悬浮液施加到表面上；和施加浸渍液体到表面上，且多个固体颗粒和浸渍液体共同产生含多个固体颗粒的液体-浸渍的表面。

2.权利要求1的方法，其中固体颗粒悬浮液进一步包括表面活性剂。

3.权利要求2的方法，其中表面活性剂包括油酸，反油酸，异油酸，亚油酸，辛酸，癸酸，月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，花生酸，蜂蜡，二十二烯酸，反式-13-二十二烯酸，顺式-

13-二十二烯酸，壬基苯氧基三(亚乙基氧基)乙醇，和含氟化合物中的至少一种。

4.权利要求1的方法，其中多个固体颗粒中颗粒的平均尺寸为约10nm至约100μm。

5.权利要求1的方法，其中多个固体颗粒中颗粒的平均尺寸为约5nm至约1μm。

6.权利要求1的方法，其中多个固体颗粒中颗粒的平均尺寸为约1μm至约50μm。

7.权利要求1的方法，其中多个固体颗粒包括具有第一平均尺寸的第一多个固体颗粒和具有第二平均尺寸的第二多个固体颗粒，第二平均尺寸不同于第一平均尺寸。

8.权利要求1的方法，进一步包括：

在喷射沉积之前，粗糙化该表面。

9.权利要求8的方法，其中粗糙化包括化学蚀刻，机械蚀刻，通过注塑而预织构化，和吹塑中的至少一种。

10.权利要求1的方法，其中使用SpriMagTM喷涂器，空气喷涂器，较少空气的喷涂器，超声喷涂器，热喷涂器，等离子体喷涂器，电弧喷涂器，和粉末喷涂器中的至少一种，进行喷射沉积。

11.权利要求1的方法，其中固体颗粒悬浮液包括浸渍液体。

12.权利要求1的方法，其中在施加固体颗粒悬浮液之后，进行浸渍液体的施加。

13.一种方法，它包括：

形成含溶剂和多个固体颗粒的固体颗粒悬浮液，其中多个固体颗粒中颗粒的平均尺寸为约5nm至约200μm；

通过喷射沉积固体颗粒悬浮液到表面上，从而施加固体颗粒悬浮液到表面上，容许至少一部分溶剂蒸发，进而产生织构化表面；和

施加浸渍液体到该织构化表面上，产生液体-浸渍的表面。

14.权利要求13的方法，其中在固体颗粒悬浮液内溶剂的重量/重量浓度范围为约50％至约99.9％。

15.权利要求13的方法，其中多个固体颗粒包括下述中的至少一种：不可溶的纤维，蜡，多糖，低聚果糖，金属氧化物，褐煤蜡，褐煤，泥煤，天然地蜡，地蜡，沥青，矿脂，凡士林，微晶蜡，羊毛脂，金属或碱金属的酯，椰子粉、杏仁、土豆、小麦，纸浆，玉米素，糊精，纤维素醚，氧化铁，氧化亚铁，氧化硅，粘土矿物，膨润土，坡缕石，高岭石，蛭石，磷灰石，石墨，二硫化钼，云母，氮化硼，甲酸钠，油酸钠，棕榈酸钠，硫酸钠，藻酸钠，琼脂，明胶，果胶，麸质，淀粉藻酸盐，和卡拉胶。

16.权利要求13的方法，进一步包括控制雾化空气压力。

17.权利要求13的方法，该方法进一步包括在喷射沉积过程中，控制固体颗粒悬浮液的温度。

18.权利要求13的方法，该方法进一步包括在喷射沉积之前，改性表面温度。

19.权利要求13的方法，该方法进一步包括在喷射沉积过程中，改性表面温度。

20.权利要求13的方法，该方法进一步包括在喷射沉积之后，加热或冷却表面。

21.权利要求13的方法，该方法进一步包括在喷射沉积之后，控制沉积的固体颗粒的干燥条件和/或干燥时间中的至少一种。

22.权利要求13的方法，其中施加固体颗粒悬浮液到表面上包括施加第一固体颗粒悬浮液的第一涂层，该方法进一步包括喷射沉积第二固体颗粒悬浮液的第二涂层。

23.权利要求22的方法，进一步包括在喷射沉积第二涂层之前，干燥至少一部分第一涂层。

24.一种方法，该方法包括：

形成含浸渍液体和多个固体颗粒的固体颗粒悬浮液，其中多个固体颗粒中颗粒的平均尺寸为约5nm至约200μm；和通过喷射沉积固体颗粒悬浮液到表面上，将固体颗粒悬浮液的至少一层涂层施加到表面上，从而产生液体-浸渍的表面。

25.权利要求24的方法，其中固体颗粒悬浮液进一步包括溶剂，且在该固体颗粒悬浮液内溶剂的重量/重量浓度小于约50％。

26.权利要求24的方法，其中浸渍液体包括下述中的至少一种：硅油，全氟碳液体，卤化真空油，油脂，润滑剂，氟化冷却剂，离子液体，与水不混溶的氟化离子液体，含PDMS的硅油，氟化硅油，液体金属，合成油，植物油，电-流变流体，磁-流变流体，铁磁流体，电介质流体，烃流体，聚α烯烃(PAO)，氟碳流体，制冷剂，真空油，相变材料，半-液体，聚亚烷基二醇，饱和脂肪酸或二元酸的酯，聚脲，滑液，和体液。

27.权利要求24的方法，其中熔融固体颗粒。

说明书全文

形成液体浸渍表面的喷涂工艺与方法

[0001] 相关申请的交叉参考

[0002] 本申请要求2014年3月25日提交的标题为“Spray Processes and Methods for Forming Liquid Impregnated Surfaces(形成液体浸渍表面的喷涂工艺与方法)”的美国
临时专利申请No.61/969,971的优先权和权益，其公开内容在本文中通过参考全文引入。

背景技术

[0003] 本文描述的实施方案涉及形成液体浸渍的表面的方法，尤其涉及形成液体浸渍的表面的喷涂方法。

[0004] 最近十年微米/纳米-级工程表面的出现打开了热流体科学中提高宽泛的各种物理现象的新技术。例如，使用微米/纳米表面织构提供非-润湿表面，所述非-润湿表面能实现较少的粘滞曳力，对冰和其他材料减少的粘合性，自清洁，和拒水性。这些改进通常来自于固体表面和相邻液体之间减少的接触(即较少的润湿)。

[0005] 令人感兴趣的一类非润湿表面是超级疏水的表面。一般地，超级疏水表面包括在本质上疏水的表面，例如疏水涂层上的微米/纳米级粗糙度。借助在微米/纳米级表面织构
(texture)内的空气-水界面，超级疏水表面抵抗与水的接触。

[0006] 已有的非-润湿表面(例如，超级疏水，超级疏油和超级疏金属的表面)的缺点之一是，它们对刺穿(impalement)敏感，所述刺穿会毁坏表面的非-润湿能力。当碰撞液体(例
如，液滴或液体物流)移动在表面织构内捕获的空气时发生刺穿。以前防止刺穿的努力集中在将表面织构的尺寸从微米级减少到纳米级。

[0007] 采用已有的非-润湿表面的另一缺点是，它们对冰的形成和粘合性敏感。例如，当在已有的超级疏水表面上形成霜时，该表面变得亲水。在冷冻条件下，水滴可粘附到表面
上，且冰可累积。除去冰可能是困难的，因为冰可与表面的织构互锁。类似地，当这些表面暴露于用盐饱和的溶液下时，例如在脱盐或者油气应用中，水垢在表面上累积，并导致官能度的损失。已有的非-润湿表面的类似局限性包括水合物形成的问题，和在表面上形成其他有机或无机沉积物。

[0008] 因此，需要更加坚固的非-润湿表面。特别地，需要更加耐久且甚至在反复使用之后可维持高度非-润湿特征的非-润湿表面。

[0009] 发明概述

[0010] 本文描述的实施方案一般地涉及生产液体浸渍的表面的方法，特别涉及生产液体浸渍的表面的喷涂方法。在一些实施方案中，生产液体-浸渍的表面的方法包括形成含多个平均尺寸为约5nm至约200μm的固体颗粒的固体颗粒悬浮液。通过将固体颗粒悬浮液喷射沉积到表面上的方式，将固体颗粒悬浮液施加到到表面上。还施加浸渍液体到该表面上。多个固体颗粒和浸渍液体共同形成液体-浸渍的表面。可在固体颗粒悬浮液施加之后，施加浸渍液体，或者固体颗粒悬浮液可包括浸渍液体，使得该固体颗粒悬浮液和浸渍液体同时喷射
沉积在表面上。在一些实施方案中，喷涂方法可包括通过控制雾化空气压力，改进沉积的固体颗粒的表面粗糙度。在一些实施方案中，喷射沉积固体特征的表面粗糙度可通过控制沉
积的固体颗粒的干燥条件和干燥时间得到改进。在一些实施方案中，可通过在表面上一起
沉积固体颗粒和浸渍液体，形成液体-浸渍的表面。在一些实施方案中，可通过在喷射沉积到表面上的同时，改性固体颗粒悬浮液的温度(即，加热或冷却)，从而改进表面织构。在一些实施方案中，可在喷射沉积固体颗粒悬浮液到表面上之前或之后，通过改性表面温度
(即，加热或冷却)，从而控制表面织构。

[0011] 附图简述

[0012] 图1A是接触常规的非-润湿表面的产品的截面示意图，和图1B示出了常规的非-润湿表面，使得该产品刺穿该表面。

[0013] 图2示出了根据一个实施方案的液体-浸渍的表面的示意性截面。

[0014] 图3A和3B示出了根据一个实施方案，分别在第一构造和第二构造中，抓握容器颈部和旋转容器的装置。

[0015] 图4A和4B示出了根据一个实施方案，分别在第一构造和第二构造中，夹持容器颈部和喷射沉积容器内表面的装置。

[0016] 图5A和5B示出了根据一个实施方案，分别在第一构造和第二构造中，夹持容器底座(base)，和旋转容器以容许通过喷涂器喷嘴传输固体颗粒溶液和/或浸渍液体均匀沉积
到容器内部体积中容器内表面上的装置。

[0017] 图6示出了用固体颗粒溶液的单一涂层涂布的PET容器的内表面的全息图像。

[0018] 图7示出了用固体颗粒溶液的五层涂层涂布的PET容器的内表面的全息图像。

[0019] 图8,9，和10示出了分别在30psi,60psi，和90psi的雾化空气压力下，分别用固体颗粒溶液涂布的第一PET瓶，第二PET瓶，和第三PET瓶的内表面的全息图像。

[0020] 图11示出了在沉积喷涂层之后，在各种时间点处，在环境条件下，在烘箱中，或者通过强制氮气流干燥的各种PET容器的内表面上的固体颗粒涂层的重量。

[0021] 图12A和12B示出了第一PET瓶和第二PET瓶的光学图像，其中它们各自包括用加热的固体颗粒溶液喷涂的内表面。

[0022] 图13示出了在图12B中所示的第二瓶子的内表面上沉积的固体颗粒涂层的喷涂层的全息图像。

[0023] 图14示出了PET瓶的光学图像，所述PET瓶包括用通过喷涂熔融固体沉积的织构固体涂布的内表面。

[0024] 图15示出了在图14所示的瓶子的内表面上沉积的固体颗粒涂层的喷涂层的全息图像。

[0025] 图16示出了PET瓶的光学图像，所述PET瓶包括用熔融的固体颗粒溶液和浸渍液体涂布的内表面，以形成液体-浸渍的表面。

[0026] 图17示出了在表面上沉积的固体颗粒涂层的全息图像。

[0027] 图18示出了用热溶剂喷涂之后，图17的固体颗粒涂层的全息图像。

[0028] 详细说明

[0029] 本文描述的实施方案一般地涉及生产液体-浸渍的表面的方法，和特别地涉及液体-浸渍的表面的喷涂方法。在一些实施方案中，生产液体-浸渍的表面的方法包括形成含
多个平均尺寸为约5nm至约200μm的固体颗粒的固体颗粒溶液。通过固体颗粒溶液喷射沉积到表面上，将固体颗粒溶液施加到表面上。还施加浸渍液体到该表面上。多个固体颗粒和浸渍液体共同形成液体-浸渍的表面。可在固体颗粒悬浮液施加之后，施加浸渍液体，或者固体颗粒溶液可包括浸渍液体，使得该固体颗粒溶液和浸渍液体同时喷射沉积在表面上。在
一些实施方案中，喷涂方法可包括通过控制雾化空气压力，改进沉积的固体颗粒的表面粗
糙度。在一些实施方案中，喷射沉积固体特征的表面粗糙度可通过控制沉积的固体颗粒的
干燥条件和干燥时间得到改进。在一些实施方案中，可通过在表面上一起沉积固体颗粒和
浸渍液体，形成液体-浸渍的表面。在一些实施方案中，可通过在喷射沉积到表面上的同时，改性固体颗粒溶液的温度(即，加热或冷却)，从而改进表面织构。在一些实施方案中，可在喷射沉积固体颗粒溶液到表面上之前或之后，通过改性表面温度(即，加热或冷却)，从而控制表面织构。

[0030] 具有所设计的化学和粗糙度的一些已知表面(例如，“工程表面”)拥有显著的非-润湿(疏水)性能，这在宽泛的各种商业和技术应用中极端有用。受自然界启发，这些已知的疏水表面包括在表面的微米或纳米织构内部捕获的气穴，它们减少这种疏水表面与液体，
例如水，水性液体或任何其他水性产品的接触角。只要这些气穴稳定，则表面维持非-润湿特征。然而，这种已知的含气穴的疏水表面呈现出一些局限性，其中包括例如：i)气穴可因外部的润湿压力而坍塌，ii)气穴可扩散到周围液体内，iii)一旦织构损坏，则表面可损失坚固度，iv)气穴可因低的表面张力液体而位移，除非实施特殊的织构设计，和v)在纳米级水平上遍及织构可能形成的冷凝或霜核可完全转换润湿性能并使得织构表面高度润湿。

[0031] 本文中描述的液体-浸渍的表面包括在表面内浸渍的浸渍液体，所述表面包括界定间隙区域的固体特征(即，微米织构的表面)的基质，使得间隙区域包括浸渍液体袋
(pocket)。构造浸渍液体，以优先润湿固体表面并在强的毛细力下粘附到微米织构的表面
上，使得接触液体具有极高的前置(advancing)接触角和极低的滚动角(roll off angle)
(例如，滚动角为约1度和接触角大于约100度)。这使得接触液体能非常容易地在液体-浸渍的表面上移动。因此，本文描述的液体-浸渍的表面相对于常规的超级疏水表面提供某些显著的优势：(i)液体-浸渍的表面具有低的滞后，(ii)这种液体-浸渍的表面可具有自清洁性能，(iii)可耐受高的滴落冲击压力(即，耐磨)，(iv)一旦损坏，则通过毛细芯吸，可自愈；和(v)提高冷凝。在2013年11月5日授权的标题为“Liquid-Impregnated Surfaces,Methods
of Making,and Devices Incorporating the Same(液体-浸渍的表面，制造方法，和掺入
它的装置)”的美国专利No.8,574,704，和2014年6月26日公开的标题为“Apparatus and
Methods Employing Liquid-Impregnated Surfaces(使用液体-基质的表面的装置与方
法)”的美国公布专利申请No.2014/0178611中描述了液体-浸渍的表面的实例，液体-浸渍
的表面的制造及其应用方法，其内容因此在本文中通过参考全文引入。在2012年7月17日提交的标题为“Self-Lubricating Surfaces for Food Packaging and Food Processing
Equipment(食品包装和食品加工设备用自-润滑表面)”的美国专利No.8,535,779中描述了
在表面上形成固体特征所使用的材料，浸渍液体，牵涉可食用接触液体的应用的实例，其内容因此在本文中通过参考全文引入。在2015年3月19日公布的标题为“Non-toxicLiquid(无毒液体)”的美国公布专利申请No.2015/0076030(也称为“'030公布专利申请”)中描述了无毒的液体浸渍表面的实例，其内容因此在本文中通过参考全文引入。

[0032] 另外，本文中描述的生产液体-浸渍的表面的方法包括喷射沉积浸渍液体和/或固体颗粒溶液。可在施加固体颗粒溶液之后施加浸渍液体，或者固体颗粒溶液可包括浸渍液
体，使得固体颗粒溶液和浸渍液体同时喷射沉积在表面上(即，固体颗粒溶液和浸渍液体
“共沉积”)。固体颗粒溶液和浸渍液体的共沉积比制造工程表面的系列方法更加快速和更加有效，要求较少的设备(例如，一个施加装置，例如喷涂器，而不是两个)，和因此可导致较高的制造生产量。此外，使用喷涂器作为施加工具便于控制所施加材料的喷涂压力，温度，方向性，和厚度和/或分布的均匀度。

[0033] 可使用许多不同的方法，形成液体-浸渍的表面。在这些方法当中，喷涂方法可容许低沉本地容易沉积可形成织构表面的固体颗粒和/或浸渍液体。本文中描述的喷涂工艺
和方法便于形成织构表面(即，具有在其上沉积的多个固体特征的表面)，使得表面粗糙度
得到改进，和织构表面更加耐久。在一些实施方案中，液体-浸渍的表面包括具有第一滚动角的第一表面。在第一表面上沉积多个固体特征，使得多个固体特征界定在该多个固体特
征之间的间隙区域。浸渍液体布置在间隙区域内。选定间隙区域的尺寸并构造，使得浸渍液体通过毛细力保留在间隙区域内。在间隙区域内布置的浸渍液体界定具有第二滚动角小于
第一滚动角的第二表面。

[0034] 在一些实施方案中，形成液体-浸渍的表面的喷涂方法包括在表面上沉积多次固体的喷涂层用以改进总的涂层的织构和粗糙度。在一些实施方案中，喷涂方法可包括通过
控制雾化空气压力来改进沉积的固体颗粒的表面粗糙度。在一些实施方案中，喷射沉积的
固体涂层的表面粗糙度可通过控制沉积的固体颗粒的干燥条件和干燥时间得到改进。在一
些实施方案中，可通过在表面上一起沉积固体颗粒和浸渍液体，形成液体-浸渍的表面。在一些实施方案中，可通过控制在表面上喷射沉积的固体颗粒溶液的温度，改进表面织构。在一些实施方案中，在喷射沉积固体颗粒溶液到表面上之前或之后，可通过加热或冷却表面，控制表面织构。

[0035] 本文中所使用的术语“约”和“大致”通常是指所述数值的+/-10％，例如约250μm将包括225μm至275μm，约1,000μm将包括900μm至1,100μm。

[0036] 本文中所使用的术语“接触液体”，“流体”和“产品”可互换使用，是指流动且与液体-浸渍的表面接触的固体或液体，例如非-牛顿流体，宾汉流体，或触变流体，除非另有说明。

[0037] 本文中所使用的术语“滚动角”是指在表面上布置的液滴开始滚动时表面的倾角。

[0038] 本文中所使用的术语“喷射沉积”是指熔融固体，液体溶液或固体颗粒悬浮液的雾化喷雾或者薄雾。

[0039] 本文中所使用的术语“复杂度”等于(r-1)x100％，其中r是Wenzel粗糙度。

[0040] 现参考图1A和1B，常规的非-润湿表面10是织构表面，使得非-润湿表面10包括在表面10上布置的多个固体特征12。固体特征12界定在该多个固体特征每一个之间的间隙区
域，所述间隙区域被气体，例如空气浸渍。产品P(例如，非-牛顿流体，宾汉流体，或触变流体)布置在常规的非-润湿表面上，使得该产品接触固体特征的顶端部分，但气体-产品界面
14防止产品润湿整个表面10。在一些情况下，产品P可使浸渍气体位移，并且在表面10的特征12内刺穿。例如当产品P的液滴高速碰撞表面10时，可发生刺穿。当发生刺穿时，占据固体特征12之间区域的气体或者部分或者完全被产品P置换，和表面10可丧失其非-润湿能力。

[0041] 现参考图2，在一些实施方案中，液体-浸渍的表面100包括含在表面110上布置的多个固体特征112的固体表面110，使得多个固体特征112界定在该多个固体特征之间的间
隙区域。浸渍液体120在由多个固体特征112界定的间隙区域内浸渍。产品P布置在液体-浸
渍的表面100上，使得液体-产品界面124将产品与表面110相分离，并防止产品P完全润湿表面110。

[0042] 产品P可以是任何产品，例如非-牛顿流体，宾汉流体，触变流体，高粘度流体，高0剪切速率粘度流体(剪切变稀流体)，剪切-变稠流体，和具有高表面张力的流体，且可包括例如食品产品，药物，健康和/或美丽产品，本文中描述的任何其他产品或其组合。

[0043] 表面110可以是任何表面，其具有第一滚动角，例如与表面110接触的产品(例如，水，食品产品，药物，健康或美丽产品，或本文中描述的任何其他产品)的滚动角。表面110可以是平坦的表面，例如硅晶片，玻璃片，桌面，墙壁，挡风玻璃，滑雪镜屏幕，或可以是有轮廓的表面，例如容器，推进器(propeller)，管道等。

[0044] 在一些实施方案中，表面110可包括容纳产品P(例如，食品产品，FDA批准的药物，和/或健康或美丽产品)的容器的内表面，且可包括例如管道，瓶子，小瓶，烧瓶，模具，罐子，盆，杯子，玻璃，大水罐，桶，料斗，运输斗(tote)，油罐，小桶，盆，注射器，罐头盒，小袋，内衬盒，软管，柱体和罐头。容器可以以几乎任何所需的形状构造。在一些实施方案中，表面110可包括软管，管道，导管，喷嘴，注射器针，分配尖头，盖子，泵的内表面，和容纳，运输或分配产品P的其他表面。表面110，例如容器的内表面可以由任何合适的材料构造，所述材料包括塑料，玻璃，金属，涂布的纤维，及其组合。合适的表面可包括例如，聚苯乙烯，尼龙，聚丙烯，蜡，聚对苯二甲酸乙二酯，聚丙烯，聚乙烯，聚氨酯，聚砜，聚醚砜，聚四氟乙烯(PTFE)，四氟乙烯(TFE)，氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)，聚偏氟乙烯(PVDF)，全氟烷氧基四氟乙烯共聚物(PFA)，全氟甲基乙烯基醚共聚物(MFA)，乙烯一氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)，乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)，聚氯四氟乙烯(PCTFE)，聚乙烯醇(PVA)，聚乙二醇(PEG)，聚氟聚醚(PFPE)，聚(丙烯酸)，聚(环氧丙烷)，D-山梨醇，Tecnoflon醋酸纤维素，氟POSS，和聚碳酸酯。容器可以由硬质或软质材料构造。箔为衬里或聚合物为衬里的硬纸板或纸盒也可形成合适的容
器。在一些实施方案中，表面可以是实心(solid)，光滑，织构，粗糙或多孔的。

[0045] 表面110可以是容器的内表面，且可具有第一滚动角，例如接触液体CL(例如，洗衣用洗涤剂，或本文描述的任何其他接触液体)的滚动角。表面110可具有平坦的表面，例如棱形容器的内表面，或者有轮廓的表面，例如，圆形、矩形、椭圆形、卵形或其他有轮廓表面的内表面。

[0046] 多个固体特征112布置在表面110上，使得多个固体特征112界定在该多个固体特征112之间的间隙区域。在一些实施方案中，固体特征112可以是柱体，球体，微米/纳米针，纳米草(nanograss)，孔，空腔，互连孔，互连空腔，提供微米和/或纳米表面粗糙度的任何其他无规的几何形状。在一些实施方案中，特征的高度可以是约10μm,20μm,30μm,40μm,50μm,
60μm,70μm,80μm,90μm，或约100μm,200μm,300μm,400μm,500μm,600μm,700μm,800μm,900μm，一直到约1mm，其中包括在其间的所有范围，或者接收浸渍液体120的任何其他合适的高度。例如，在一些实施方案中，固体特征112的高度可以是约1nm,5nm,10nm,20nm,30nm
40nm,50nm,100nm,200nm,300nm,400nm,500nm,600nm,700nm,800nm,900nm，或约1,000nm，
其中包括在其间的所有范围。在一些实施方案中，特征的高度可以小于约1μm。此外，固体特征112的高度可以例如基本上均匀。在一些实施方案中，固体特征的wenzel粗糙度"r"可以
是大于约1.01,1.05,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2.0,2.5,3,5，或约10。在一些实施方案中，固体特征112可具有例如范围为约1μm至约100μm，或约5nm至约1μm的间隙间距。在一些实施方案中，织构表面110可具有分层(hierarchical)的特征，例如在其上进一步包括纳米级特征的微米级特征。在一些实施方案中，表面110可以是各向同性的。在一些实施方案中，表面110可以是各向异性的。

[0047] 可使用任何合适的方法，将固体特征112布置在表面110上。例如，固体特征112可布置在容器(例如，瓶子或其他食品容器)内侧，或者与表面本身一体(例如，聚碳酸酯瓶子的织构可以由聚碳酸酯制造)。在一些实施方案中，固体特征112可由颗粒的集合或涂层形
成，其中包括，但不限于不可溶的纤维(例如，纯化的木纤维素，微晶纤维素，和/或燕麦麸纤维)，蜡(例如，巴西棕榈蜡，日本蜡，蜂蜡，米糠蜡，小烛树蜡，氟化蜡，含硅的蜡，脂肪酸酯蜡，脂肪酸，脂肪酸醇，甘油酯等)，其他多糖，低聚果糖，金属氧化物，褐煤蜡，褐煤和泥煤，天然地蜡，地蜡，沥青，矿脂，凡士林，微晶蜡，羊毛脂，金属或碱金属的酯，椰子、杏仁、土豆、小麦的粉，纸浆，玉米素，糊精，纤维素醚(例如，羟乙基纤维素，羟丙基纤维素(HPC)，羟乙基甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素(HPMC)，乙基羟乙基纤维素)，氧化铁，氧化亚铁，氧化硅，粘土矿物，膨润土，坡缕石，高岭石，蛭石，磷灰石，石墨，二硫化钼，云母，氮化硼，甲酸钠，油酸钠，棕榈酸钠，硫酸钠，藻酸钠，琼脂，明胶，果胶，麸质，淀粉藻酸盐，卡拉胶，乳清和/或本文中描述的任何其他可食用的固体颗粒或其组合。

[0048] 在一些实施方案中，可改性表面110和/或固体特征112的表面能，例如提高固体特征112对表面110的粘合，或者提高浸渍液体120对固体特征112和/或表面110的粘合。这种
表面改性方法可包括例如溅涂，硅烷处理，氟聚合物处理，阳极化，钝化，化学蒸汽沉积，物理蒸汽沉积，氧等离子体处理，电弧处理，热处理，任何其他合适的表面化学改性方法或其组合。

[0049] 固体特征112可包括微米级特征，例如柱体，球体，纳米针，孔，空腔，互连孔，沟槽，隆脊，互连空腔，或提供微米和/或纳米表面粗糙度的任何其他无规的几何形状。在一些实施方案中，固体特征112可包括具有可在表面上无规或均匀地分散的微米级或纳米级尺寸的颗粒。固体特征112之间的特征性间距可以是约1mm，约900μm，约800μm，约700μm，约600μm，约500μm，约400,μm，约300μm，约200μm，约100μm，约90μm，约80μm，约70μm，约60μm，约50μm，约40μm，约30μm，约20μm，约10μm，约5μm,1μm，或100nm，约90nm，约80nm，约70nm，约60nm，约50nm，约40nm，约30nm，约20nm，约10nm，或约5nm。在一些实施方案中，固体特征112之间的特征性间距范围可以是约100μm至约100nm，约30μm至约1μm，或约10μm至约1μm。在一些实施方案中，固体特征112之间的特征性间距范围可以是约100μm至约80μm，约80μm至约50μm，约
50μm至约30μm，约30μm至约10μm，约10μm至约1μm，约1μm至约90nm，约90nm至约70nm，约70nm至约50nm，约50nm至约30nm，约30nm，至约lOnm，或约10nm至约5nm，其中包括在其间的所有范围。

[0050] 在一些实施方案中，固体特征112，例如固体颗粒的平均尺寸可以是约200μm，约100μm，约90μm，约80μm，约70μm，约60μm，约50μm，约40μm，约30μm，约20μm，约10μm，约5μm,1μm，约100nm，约90nm，约80nm，约70nm，约60nm，约50nm，约40nm，约30nm，约20nm，约10nm，或约
5nm。在一些实施方案中，固体特征112的平均尺寸范围可以是约100μm至约100nm，约30μm至约10μm，或约20μm至约1μm。在一些实施方案中，固体特征112的平均尺寸范围可以是约100μm至约80μm，约80μm至约50μm，约50μm至约30μm，或约30μm至约10μm，或10μm至约1μm，约1μm至约90nm，约90nm至约70nm，约70nm至约50nm，约50nm至约30nm，约30nm，至约lOnm，或约
10nm至约5nm，其中包括在其间的所有范围。在一些实施方案中，固体特征112的高度可以是基本上均匀的。在一些实施方案中，表面110可具有分层的特征，例如进一步包括在其上布置的纳米级特征的微米级特征。

[0051] 在一些实施方案中，固体特征112(例如，颗粒)可以是多孔的。颗粒的特征性孔尺寸(例如，孔的宽度或长度)可以是约5,000nm，约3,000nm，约2,000nm，约1,000nm，约500nm，约400nm，约300nm，约200nm，约100nm，约80nm，约50，或约10nm。在一些实施方案中，特征性孔尺寸范围可以是约200nm至约2μm，或约10nm至约1μm，其中包括在其间的所有范围。控制孔尺寸，孔的长度，和孔的数量可便于较大地控制浸渍液体的流速，产品的流速，和总的材料产率。

[0052] 将浸渍液体120布置在表面110上，使得浸渍液体120浸渍由多个固体特征112，例如孔，空腔界定的间隙区域，或由表面110界定的其他特征间间距，使得在间隙区域内没有保留空气。可选定间隙区域的尺寸并构造，使得毛细力保留一部分浸渍液体120在间隙区域内。构造在多个固体特征112的间隙区域内布置的浸渍液体120，以界定比第一滚动角小的
第二滚动角(即，未改性的表面110的滚动角)。在一些实施方案中，浸渍液体120在室温下的粘度可以小于约1,000cP，例如约50cP，约100cP，约150cP，约200cP，约300cP，约400cP，约
500cP，约600cP，约700cP，约800cP，约900cP，或约1,000cP，其中包括在其间的所有范围。在一些实施方案中，浸渍液体120的粘度可以小于约1cP，例如约0.1cP,0.2cP,0.3cP,0.4cP,
0.5cP,0.6cP,0.7cP,0.8cP,0.9cP，或约0.99cP，其中包括在其间的所有范围。在一些实施方案中，浸渍液体120可填充由固体特征112界定的间隙区域，使得浸渍液体120在表面110
上布置的多个固体特征112上形成厚度至少约5nm的层。在一些实施方案中，浸渍液体120在表面110上布置的多个固体特征112上形成厚度至少约1μm的层。在一些实施方案中，多个固体特征可具有小于0.8μm的平均粗糙度，Ra，例如符合监察当局(例如，食品药品管理局
(FDA))的法规和规章。

[0053] 可使用任何合适的措施，将浸渍液体120布置在由固体特征112界定的间隙空间内。例如，可将浸渍液体120喷射沉积或刷涂在织构表面110(例如，在瓶子内表面上的织构)上。在一些实施方案中，可通过填充或部分填充含织构表面110的容器，将浸渍液体120施加到织构表面110上。然后从容器中移除过量的浸渍液体120。在一些实施方案中，可通过添加洗涤液(例如，水)到容器中，从容器中收集或提取过量浸渍液体，从而移除过量的浸渍液体
120。在一些实施方案中，可机械移除过量的浸渍液体(例如，用固体物体或流体推动离开该表面)，使用另一多孔材料，从表面110吸收掉，或者借助重力或离心力移除。在一些实施方案中，可通过旋转与液体接触的表面110(例如容器)(例如，旋涂工艺)，并在表面110上冷凝浸渍液体120，从而布置浸渍液体120。在一些实施方案中，通过沉积具有浸渍液体和一种或多种挥发性液体的溶液(例如，借助前面描述的方法)，和蒸发掉一种或多种挥发性液体，从而施加浸渍液体120。

[0054] 在一些实施方案中，可使用沿着表面110散开或推动浸渍液体的散开液体，施加浸渍液体120。例如，浸渍液体120(例如，油酸乙酯)和散开液体(例如水)可在容器内结合并搅动或搅拌。在容器内的流体流动可以绕容器分配浸渍液体120，当它浸渍固体特征112时。在一些实施方案中，可在织构表面上喷射沉积浸渍液体。

[0055] 在一些实施方案中，浸渍液体120可包括硅油，全氟烃液体，卤化真空油，油脂，润滑剂(例如，Krytox1506或Fromblin 06/6)，氟化冷却剂(例如，由3M以FC-70形式销售的全氟-三苯胺)，离子液体，与水不混溶的氟化离子液体，含PDMS的硅油，氟化硅油，例如，聚氟硅氧烷，或聚有机基硅氧烷，液体金属，合成油，植物油，电-流变流体，磁-流变流体，铁磁流体，电介质流体，烃流体，例如矿物油，聚α烯烃(PAO)，或其他合成烃共-低聚物，氟烃流体，例如聚苯醚(PPE)，全氟聚醚(PFPE)，或全氟烷烃，制冷剂，真空油，相变材料，半-液体，聚亚烷基二醇，饱和脂肪和二元酸的酯，聚脲，油脂，滑液，体液，或本文中描述的任何其他水性流体或任何其他浸渍液体或其任何组合。

[0056] 可构造固体特征112(例如，颗粒)对浸渍液体120之比，以确保没有一部分固体特征112突出在液体-产品界面之上。例如，在一些实施方案中，该比值可以小于约15％，或小于约5％。在一些实施方案中，该比值可以小于约50％，约45％，约40％，约35％，约30％，约
25％，约20％，约15％，约10％，约5％，或小于约2％。在一些实施方案中，该比值的范围可以是约5％至约50％，约10％至约30％，或约15％至约20％，其中包括在其间的所有范围。在一些实施方案中，可使用实质上点状，凹陷或圆形的表面织构，实现低的比值。相反，平坦的表面织构可导致较高的比值，且太多的固体材料在表面处暴露。

[0057] 在一些实施方案中，液体-浸渍的表面100在室温下的“显露面积分数(emerged area fraction)”φ可以小于约0.30，约0.25，约0.20，约0.15，约0.10，约0.05，约0.01，或小于约0.005，所述“显露面积分数”定义为对应于液体-浸渍的表面100的突出表面面积，未-淹没的固体的代表性分数。在一些实施方案中，φ可以大于约0.001，约0.005，约0.01，约0.05，约0.10，约0.15，或大于约0.20。在一些实施方案中，φ的范围可以是约0至约0.25。
在一些实施方案中，φ的范围可以是约0至约0.01。在一些实施方案中，φ的范围可以是约
0.001至约0.25。在一些实施方案中，φ的范围可以是约0.001至约0.10。

[0058] 在一些实施方案中，液体-浸渍的表面100可具有有利的液滴滚动性能，这将最小化接触液体CL在表面上积累。在没有束缚于任何特定理论的情况下，在一些实施方案中，对于特定体积的接触液体来说，滚动角(它是在织构固体上放置的接触液体的液滴开始移动
时液体-浸渍的表面100的倾角)可以小于约50°,小于约40°,小于约30°,小于约25°，或小于
约20°。在这种实施方案中，滚动角可以随着在液滴内包括的接触液体的体积而变化，但对于特定体积的接触液体来说，滚动角保持基本上相同。

[0059] 在一些实施方案中，浸渍液体120可包括一种或多种添加剂，以防止或减少浸渍液体120的蒸发。例如，可将表面活性剂加入到浸渍液体120中。表面活性剂可包括，但不限于，二十二烯酸,反式-13-二十二烯酸,顺式-13-二十二烯酸，壬基苯氧基三(亚乙基氧基)乙
醇，12-羟基十八烷酸甲酯，1-二十四烷醇，含氟化合物“L-1006”，及其任何组合。可在White,I.,"Effect of Surfactants on the Evaporation of Water Close to100C(表面
活性剂对接近于100℃的水的蒸发的影响)"，Industrial&Engineering Chemistry
Fundamentals 15.1(1976):53-59中找到本文中描述的表面活性剂和可在浸渍液体中包括
的其他表面活性剂的实例，其内容在本文中通过参考全文引入。在一些实施方案中，添加剂可包括C16H33COOH，C17H33COOH，C18H33COOH，C19H33COOH，C14H29OH，C16H33OH，C18H37OH，C20H41OH，C22H45OH，C17H35COOCH3，C15H31COOC2H5，C16H33OC2H4OH，C18H37OC2H4OH，C20H41OC2H4OH，C22H45OC2H4OH，二十二烷基硫酸钠(SDS)，聚(硬脂酸乙烯酯)，聚(丙烯酸十八烷酯)，聚(甲基丙烯酸十八烷酯)及其任何组合。可在Barnes,G.T.,"The potential for monolayers to
reduce the evaporation of water from large water storages(单层降低水从大的水
箱中蒸发的可能性)",Agricultural Water Management95.4(2008):339-353中找到添加
剂的进一步的实例，其内容因此在本文中通过参考全文引入。

[0060] 与接触液体CL接触的液体-浸渍的表面100界定了四个不同的相：浸渍液体120，周围气体(例如，空气)，接触液体CL和具有在其上布置了固体特征112的表面110。在不同相之间的相互作用决定了接触线的形貌(即，界定接触液体液滴与液体-浸渍的表面的接触角的
接触线)，因为接触线的形貌显著影响液滴填塞(droplet pinning)和因此在表面上接触液
体CL的移动。在以上提到引入的’030专利公布中描述了这种相互作用及其对与液体-浸渍
的表面接触的接触液体的位移影响的细节。

[0061] 形成液体-浸渍的表面的喷涂工艺

[0062] 在一些实施方案中，可使用喷涂工艺，形成液体-浸渍的表面100。例如，可使用喷涂工艺，在表面110上沉积固体特征112和/或浸渍液体120。可控制喷涂工艺，使得可以实现所需的织构，表面粗糙度，光学清晰度，固体颗粒的尺寸，颗粒间的间距，和/或液体-浸渍表面100的厚度。可使用任何喷涂器，例如SpriMagTM喷涂器，空气喷涂器，超声喷涂器，热喷涂器，等离子体喷涂器，电弧喷涂器，或任何其他合适的喷涂器，喷射沉积形成固体特征112和/或浸渍液体120的固体颗粒。固体颗粒可包括本文中描述的任何固体颗粒。在一些实施方案中，可将固体颗粒溶解在溶剂或载体中，形成适合于喷射沉积的溶液。在一些实施方案中，可将固体颗粒悬浮在合适的溶剂和/或浸渍液体120中，形成可在表面110上喷射沉积的固体悬浮液。在一些实施方案中，可使固体颗粒熔融，使得该颗粒可以以熔融形式直接喷射沉积在表面100上。

[0063] 在一些实施方案中，可混合固体悬浮液或固体颗粒与一种或多种浸渍液体，形成新的固体颗粒溶液。在这样的实施方案中，在新的固体颗粒溶液内溶剂的浓度(重量/重量)可以是约0％，约1％，约2％，约3％，约4％，约5％，约6％，约7％，约8％，约9％，约10％，约
20％，约30％，约40％，约50％，约60％，约70％，约80％，约90％，或约99％。在一些实施方案中，在新的颗粒溶液内的溶剂浓度范围为约50％至约99.9％。在一些实施方案中，在新的颗粒溶液内的溶剂浓度范围为约0％至约50％(即，小于约50％)。在一些实施方案中，固体颗粒的平均尺寸可以是约200μm，约100μm，约90μm，约80μm，约70μm，约60μm，约50μm，约40μm，约30μm，约20μm，约10μm，约5μm，约1μm，约100nm，约90nm，约80nm，约70nm，约60nm，约50nm，约40nm，约30nm，约20nm，约10nm，或约5nm。固体颗粒可以是以上提及的各种平均尺寸颗粒的组合。可控制粒度分布，获得所需的固体织构或表面粗糙度。

[0064] 在一些实施方案中，可使用任何喷涂器，例如SpriMagTM喷涂器，空气喷涂器，较少空气的喷涂器，超声喷涂器，热喷涂器，等离子体喷涂器，电弧喷涂器，粉末喷涂器或任何其他合适的喷涂器，在表面110上喷射沉积具有浸渍液体的固体颗粒溶液，形成液体浸渍的表面100。固体和浸渍液体可包括本文中描述的任何化学品。具有浸渍液体的固体颗粒悬浮液可包括一种或多种添加剂，以稳定液体介质内的固体颗粒。例如，可将表面活性剂加入到该溶液中。表面活性剂可包括，但不限于，油酸，反油酸，异油酸，亚油酸，辛酸，癸酸，月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，花生酸，蜂蜡，二十二烯酸，反式-13-二十二烯酸，顺式-13-二十二烯酸，壬基苯氧基三(亚乙基氧基)乙醇，含氟化合物，及其任何组合。

[0065] 在一些实施方案中，粗糙化表面110(即，形成含“不规则度”或“表面”特征的"粗糙化"或"预-织构"的表面)，和随后用浸渍液体喷射沉积。可通过粗糙化工艺，形成粗糙化表面，所述粗糙化工艺包括一个或多个下述步骤(作为非限制性实例)：在其上施加一种或多种织构膜，聚合物和/或塑料；化学蚀刻表面110(例如，通过接触该表面与液体化学品，例如酸或碱，或者通过等离子体蚀刻)；机械蚀刻表面110(例如借助喷砂，微型喷气或者干冰喷气)；通过注塑预织构化；或者通过使用任何其他合适的方法粗糙化。粗糙化方法赋予表面粗糙度或“织构”，所述表面具有特征性平均粗糙度(例如，单位为微米或微英寸)，例如代表沿着取样长度，比平均线高的粗糙不规则高度的算术平均。在一些实施方案中，随后施加到粗糙化表面上的浸渍液体可以基本上贴合织构(例如，沿着其轮廓，相对于粗糙化表面，具有基本上均匀的厚度)。在其他实施方案中，随后施加到粗糙化表面上的浸渍液体填充不规则度或表面特征之间的空间，其中该空间可以具有变化的深度和/或体积，和可仅仅薄薄地涂布，或者根本没有涂布不规则度或表面特征的顶部，从而显示出基本上均匀(非-粗糙)的顶表面。在一些实施方案中，可通过不同方法改变或改性预织构的基底的表面化学，以便形成稳定的液体-浸渍的表面。这些方法包括，但不限于，化学蒸汽沉积，物理蒸汽沉积，旋涂，浸涂，溅涂等。

[0066] 在一些实施方案中，可在表面110上沉积固体颗粒(它可包括本文中描述的任何固体颗粒)的多层喷涂层，以控制在其上形成的固体特征112的织构，粗糙度和/或厚度。例如，在一些实施方案中，单一的喷涂层可以足以获得所需的表面织构。在其他实施方案中，可在表面110上沉积2层喷涂层，3层喷涂层，4层喷涂层，5层喷涂层，或甚至更多，以获得固体特征112的所需织构。多次喷射沉积固体颗粒可改进在表面110上形成的织构的表面粗糙度和
复杂度。例如，固体颗粒可溶解或悬浮在溶剂中，形成可在表面110上喷射沉积多次的固体颗粒溶液或悬浮液。每一次喷射沉积可分配预定量的固体颗粒和溶剂到表面110上。当溶剂蒸发时，在固体颗粒溶液内的固体颗粒可在表面110上以随机的方向沉淀，形成固体特征
112。一旦第一喷涂层已经干燥，则可沉积第二喷涂层。用另一种方式描述，可通过交替的喷射沉积和干燥循环，在表面110上沉积多次喷涂层。在一些实施方案中，可在环境温度和压力下进行干燥循环。在一些实施方案中，可通过强制惰性气体(例如氮气)在涂布的表面110上流过，通过加热，和/或通过任何其他合适的措施，加速干燥循环。在一些实施方案中，可通过注射空气或者任何其他惰性气体，在连续喷射沉积的同时，对流蒸发溶剂，从而进行连续的喷射沉积和干燥循环。

[0067] 在一些实施方案中，可使用多次喷涂工艺，在表面110上形成分层的固体特征112。例如，首先在表面110上喷射沉积具有在第一尺寸范围内，例如直径范围为约10-20μm的固体颗粒的第一固体颗粒溶液。在第一颗粒溶液之上喷射沉积具有第二尺寸范围显著小于第
一尺寸范围，例如直径范围为约1-5μm的固体颗粒的第二固体颗粒溶液。此外，在第二颗粒溶液之上喷射沉积具有第三尺寸范围显著小于第二尺寸范围，例如直径范围为约0.1-0.3μm的固体颗粒的第三固体颗粒溶液。按照这一方式，可在表面110上形成分层的固体特征
112，这可提高表面粗糙度。在一些实施方案中，可通过在固体表面110上喷射沉积含具有各种尺寸范围的颗粒的固体颗粒的多分散溶液，在表面110上形成分层的固体特征112。例如，多分散的固体颗粒溶液可包括第一尺寸范围为约10-20μm的第一固体颗粒，第二尺寸范围
为约1-5μm的第二固体颗粒，和第三尺寸范围为约0.1-0.3μm的第三固体颗粒。多分散的颗粒可全部由相同材料形成，或者可包括不同材料的固体颗粒。在一些实施方案中，固体颗粒本质上可包括织构，粗糙度，或孔隙率，或者可在喷涂工艺之前或之后，在颗粒上界定这种特征。

[0068] 在一些实施方案中，可通过在固体颗粒涂层上喷射沉积溶剂，织构化固体表面110。例如，可在表面110上喷射沉积固体颗粒的溶液，并容许硬化。然后可在固体颗粒的涂层上喷射沉积溶剂。溶剂可引起固体颗粒涂层快速溶解，然后当溶剂蒸发时所述溶解的固
体颗粒涂层沉淀，并进而形成固体特征112。可改变溶剂的化学与温度，赋予固体颗粒涂层所需的粗糙度。在一些实施方案中，可在预粗糙化的表面110(即，包括在其上布置的固体特征112的表面110)上喷射沉积溶剂。这可例如增加或降低表面110的粗糙度。在一些实施方
案中，含在其上布置的固体颗粒涂层的表面110可浸渍或浸没在溶剂内。

[0069] 在一些实施方案中，可在表面110上喷射沉积固体颗粒溶液之前，粗糙化表面110，建立微米或纳米织构。粗糙化的表面110可包括织构化膜，聚合物，化学蚀刻的表面，机械蚀刻的表面(例如喷砂)，或者使用任何其他合适的方法粗糙化。在这样的实施方案中，固体颗粒溶液可填充粗糙化表面110的织构，以减少粗糙度，或者在表面110上建立固有的粗糙度和提高粗糙度。

[0070] 可通过控制固体颗粒，例如在溶剂中溶解或悬浮的本文中描述的任何固体颗粒在固体溶液或悬浮液中的浓度，颗粒的尺寸与分子量，其他物理条件(例如喷射沉积压力，雾化空气，喷射沉积速度，喷射沉积时间等)，和/或固体颗粒溶液的组成，从而控制织构化表面110的表面粗糙度和/或复杂度。按照这一方式，可控制表面织构的几何性能。此外，这种喷射沉积也可降低在表面110上形成大的固体颗粒聚集体，所述聚集体可负面影响所得液
体-浸渍的表面。因此，在多次喷涂工艺中，在每一次随后的喷射沉积中，固体颗粒的浓度或者固体颗粒的尺寸可以逐渐降低，从而在减少大的聚集体的同时，生成较小规模(scales)
的粗糙度。相同溶液的多次喷射沉积可生成较大的表面粗糙度，这可通过分析在突出面积
(即，顶视的XY面积)上的复杂度来量化(所述复杂度涉及已改进(developed)的面积，即总
的表面积)。这一大的表面粗糙度可提供较高的毛细力，所述毛细力事实上提高了从织构化表面100移动浸渍液体120所要求的能量。此外，较高量的浸渍液体120可被捕获在织构化的表面110内部。按照这一方式，含使用多层喷涂层形成的织构化表面110的液体-浸渍的表面
100可具有较高的稳定性和较长的寿命。

[0071] 在一些实施方案中，可使用气体喷涂器(例如，空气辅助的喷涂器)，在表面上布置固体颗粒溶液，悬浮液或者熔融的固体颗粒，且可改变雾化气体压力，以增加织构化表面110的粗糙度。在喷涂工艺过程中改变雾化气体压力可导致较大的溶剂蒸发，提高的粗糙
度，和固体特征112的表面高度的均匀度。它也可增加固体特征112的高度，使得固体特征可捕获较高量的浸渍液体120。

[0072] 在一些实施方案中，可控制喷射沉积固体颗粒配方(例如，溶液，悬浮液，或熔融固体颗粒)的干燥条件，以获得所需的织构或表面粗糙度。例如，在一些实施方案中，可在环境条件下干燥沉积的固体颗粒(例如，本文中描述的任何固体颗粒)涂层。在一些实施方案中，可在高于环境温度下(例如，在烘箱内)干燥沉积的固体颗粒配方。例如，可在大于约30℃,大于约40℃,大于约50℃,大于约60℃,大于约70℃,大于约80℃,大于约90℃，或甚至大于约100℃的温度下干燥固体颗粒涂层。在一些实施方案中，可使用可以在环境温度下或者高于环境温度(例如在对流烘箱内的氮气)的强制空气或任何其他气体(例如，氮气)，干燥固
体颗粒涂层。可例如使用干燥工艺，控制在表面110上形成的固体特征112的厚度，和溶剂的蒸发速度，或者固体颗粒在其内溶解或悬浮的载体。按照这一方式，在表面110上沉积均匀重量的固体配方。在一些实施方案中，也可改变干燥时间，控制涂层的表面粗糙度。此外，也可改变干燥时间，以改进织构化表面110的织构和/或粗糙度。

[0073] 在一些实施方案中，可在表面110上沉积之前，加热固体颗粒配方(例如，溶液或悬浮液)。例如，在一些实施方案中，在表面110上喷射沉积之前，可将在合适的溶剂中溶解的固体颗粒(例如，本文中描述的任何固体颗粒)的溶液加热到合适的温度，例如约40℃,50℃，60℃,70℃,75℃,80℃,85℃,90℃,95℃,100℃或甚至更高，其中包括在其间的所有范
围。在一些实施方案中，可在高温下熔融纯的固体颗粒，然后可在表面110上喷射沉积熔融固体。

[0074] 在一些实施方案中，形成固体特征112的固体颗粒可溶解在浸渍液体120内，形成溶液。该溶液可以是固体悬浮液或者液体溶液形式，它可喷射沉积在表面110上，形成液体-浸渍的表面100。在一些实施方案中，在浸渍液体120(例如，在本文中描述的任何浸渍液体)中溶解的固体颗粒(例如，本文中描述的任何固体颗粒)的溶液可维持在比环境温度高的温
度下，例如大于约50℃,大于约60℃,大于约70℃,大于约80℃,大于约90℃,或大于约100
℃，以维持溶液在液相内。在这样的实施方案中，可能不要求外部溶剂，但可使用外部溶剂，以进一步改变表面织构。

[0075] 在一些实施方案中，可在不同温度下维持待喷射沉积的固体颗粒溶液和表面110，以便控制织构化表面112的织构和/或粗糙度。例如，在一些实施方案中，可将可包括本文中描述的任何固体颗粒的固体颗粒溶液或悬浮液加热到比环境温度高的温度，例如约50℃,
60℃,70℃,80℃或甚至更高，其中包括在其间的所有范围，并可冷却表面110例如到0℃的
温度。在一些实施方案中，可冷却固体颗粒溶液或悬浮液，并可加热表面110例如到约55℃，约65℃，约75℃，约85℃，或约95℃的温度或者任何其他合适的温度。在一些实施方案中，固体配方喷涂层可以在环境温度下且可加热表面110例如到约55℃，约65℃，约75℃，约85℃，或约95℃的温度或者任何其他合适的温度。炽热的表面可例如熔融与表面110接触的沉积
的固体颗粒，然后再硬化。再硬化因此可容许形成更加均匀的织构化表面112。在一些实施方案中，固体配方的喷射沉积可在环境温度下，且可冷却表面110到例如约0℃的温度，使得固体颗粒可在与冷却的表面110接触时立即硬化。

[0076] 在一些实施方案中，固体颗粒溶液可包括紫外(UV)活性官能团，它可在UV光下交联，形成固体特征112。这种化合物可包括例如甲基丙烯酸酯类(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)。
在一些实施方案中，粘合促进剂也可布置在表面110上，以促进固体特征112对表面110的粘合。合适的粘合促进剂可包括例如硅烷类。例如，乙烯基三乙氧基硅烷可喷射沉积在表面
110上，和甲基丙烯酸甲酯可随后喷射沉积在该表面上，在表面110上形成“聚合物刷”。然后可将表面110暴露于UV辐射下，促使甲基丙烯酸甲酯交联并形成固体特征112。在一些实施
方案中，在表面110上沉积之前，粘合促进剂可耦合到微米或纳米颗粒上。例如，乙烯基三乙基硅烷可附加(append)在氧化硅颗粒上，并在UV可交联单体(例如，甲基丙烯酸甲酯)存在
下在表面110上喷射沉积。然后可将该涂层暴露于UV光下，使得单体聚合(例如形成聚甲基
丙烯酸甲酯)，并形成在其内捕获了氧化硅颗粒的涂层。

[0077] 在一些实施方案中，在喷射沉积施加之前，可通过添加表面活性剂，例如氟烃到固体颗粒溶液中，稳定固体颗粒溶液。例如，表面活性剂可以是挥发性的，它可在表面110上喷射沉积之前蒸发。因此，表面活性剂可仅仅起到稳定固体颗粒溶液的作用，而不是所形成的织构化表面110的一部分。合适的表面活性剂的实例包括 61，任何其他合适的表面活性剂或其组合。

[0078] 在一些实施方案中，固体颗粒溶液或悬浮液可包括超临界流体。超临界流体是在比流体的临界点高的温度和压力下的流体，在所述的临界点处，不存在明显的固相和液相。
超临界流体不具有任何表面张力。因此它们的性能可调整到与固体颗粒一致。这种超临界
流体可充当传质载体体系和/或改变固体特征112的形貌。例如，固体特征112可在超临界流体存在下溶胀。在“不含溶剂”的喷涂工艺中，可使用超临界流体替代常规的溶剂。实例包括超临界二氧化碳和超临界水。可使用超临界流体来合成，加工或在表面110上喷射沉积固体颗粒，例如聚合物固体颗粒。超临界流体可充当输送机构，以允许聚合物(例如，二嵌段共聚物，三嵌段共聚物等)在表面110上建立一定的织构或粗糙度。超临界流体可蒸发，产生热动力学稳定的固体特征112。可利用后加工条件，例如洗涤织构化表面的某些区域，以规则或不规则图案生产柱体，空腔，或特征。

[0079] 在一些实施方案中，可配制固体颗粒溶液，使得在表面110上的固体颗粒配方的喷涂层形成陶瓷海绵。例如，固体颗粒的喷射沉积可包括可经历非溶剂诱导的相分离的聚合
物，以形成界定固体特征112的海绵状多孔结构。例如，聚砜，聚(乙烯吡咯烷酮)和DMAc的溶液可喷射沉积在表面110上，然后浸没在水浴中。一旦在水中浸没，则溶剂和非-溶剂交换，且聚砜沉淀和硬化。

[0080] 在一些实施方案中，可粉碎固体颗粒，形成粉末。然后可在没有在溶剂中溶解的情况下，直接在表面110上涂布该粉末。在这样的实施方案中，不要求溶剂在表面110上喷射沉积固体，以形成固体特征112。可使用任何合适的粉末喷射沉积设备来喷射沉积固体颗粒，例如M3TM Supersonic喷枪(Uniquecoat Technologies)，M2TM AC-HVAF喷枪(Uniquecoat Technologies)， XT手动粉末喷射沉积系统(Nordson)， HD自动粉末
涂布枪(Nordson)，或任何其他粉末喷涂枪。可使用压缩空气或氧气，推进粉化的固体颗粒到表面110上。在一些实施方案中，也可使用粉末喷枪，形成粗糙化的表面110。在表面上喷射沉积粉化的固体颗粒形成固体特征提供若干优点，例如提供高度均匀的喷射沉积图案，
对喷射沉积速度的控制，以控制涂层性能，高的喷射沉积速度，高的沉积功效，低的操作成本，低的使用成本，和喷嘴减少的堵塞。在一些实施方案中，在表面110上布置固体粉化颗粒之前，可在表面110上布置粘合剂或溶剂，例如允许固体颗粒粘附到表面上。在一些实施方案中，可在表面110上沉积固体颗粒之后，施加粘合剂或溶剂，以胶合或聚结颗粒到彼此上。
在一些实施方案中，可使用加热，退火，和/或化学反应，粘合固体颗粒。

[0081] 在一些实施方案中，可在表面100上喷射沉积固体泡沫，或泡沫形成材料(例如，聚氨酯泡沫)，形成固体特征112。泡沫可在环境条件，较高温度和/或空气流速下，在表面上硬化，在表面110上形成固体特征112。在一些实施方案中，可在表面110上“共喷射沉积”两种或更多种前体，它们可例如在表面上反应，形成泡沫。例如，第一反应物A和第二反应物B可以喷射沉积在表面110上，形成固体聚氨酯泡泡沫。第一反应物A可包括例如亚甲基二苯基二异氰酸酯，和聚合的亚甲基二苯基二异氰酸酯。第二反应物B可包括例如多元醇的共混
物，它们可参与反应，形成固体。第二反应物B也可包括添加剂，例如催化剂，发泡剂，阻燃剂和/或表面活性剂。可改变多元醇和/或其他添加剂，例如表面活性剂的浓度，以控制泡沫的孔隙率。

[0082] 在一些实施方案中，两种或更多种反应性材料可喷射沉积(例如，共喷射沉积)在表面110上，形成固体特征112。例如，第一反应性材料可与第二反应性材料在表面110上共喷射沉积。在一些实施方案中，第一反应性材料可喷射沉积在表面110上，和随后第二反应性材料可喷射沉积在第一反应性材料上。第二反应性材料可与第一反应性材料反应，产生
气体，使得涂层变得多孔。在一些实施方案中，第二反应性材料可与第一反应性材料反应，在第一反应性材料内产生临时悬键，所述悬键可聚集，形成固体特征以及促进对表面110的粘合。此外，悬键也可与浸渍液体120反应，使得至少一部分浸渍液体120共价键合到固体特征112上，进而产生更加稳定的液体-浸渍的表面。

[0083] 在一些实施方案中，可通过喷射沉积溶剂物流到固体颗粒溶液的物流内，在表面110上形成固体特征112。这可引起固体颗粒显著较高的成核，且也可使得悬浮液不稳定，结果当它们到达表面110时，固体颗粒聚集。在一些实施方案中，炽热和/或潮湿的气体(例如，空气或氮气)可掺入到固体颗粒喷雾和/或溶剂喷雾内，以提高孔隙率。在一些实施方案中，固体颗粒溶液可与固体颗粒在其内具有低溶解度的溶剂共喷射沉积。在这样的实施方案
中，可混合固体颗粒溶液与溶剂，形成对固体颗粒具有较低溶解度的混合物，使得固体颗粒沉淀并在表面110上形成固体特征。在一些实施方案中，较低溶解度的溶剂可包括浸渍液体
120或浸渍液体120的溶液。

[0084] 在一些实施方案中，可将表面110暴露于电晕或等离子体下，以改变基底的表面能，例如使得表面110亲水(例如，促进固体特征112或浸渍液体120对表面110的粘合)。在一些实施方案中，具有在其上布置的固体特征112的表面110可暴露于电晕或等离子体下，以
改变表面110和/或固体特征112的表面能(例如，使得表面110和/或固体特征112亲水)。这
可例如促进浸渍液体120对表面110和/或固体特征112的粘合。

[0085] 在一些实施方案中，可在真空下，例如在真空腔室内，在表面110上喷射沉积固体颗粒溶液，促进溶剂蒸发和/或最小化颗粒被环境污染。在真空内喷射沉积也可改进表面织构，例如产生具有较大粗糙度且可包括具有均匀厚度的固体特征112的织构化表面。此外，真空涂布也可允许均匀沉积固体颗粒溶液在不规则表面上，例如在规则成型容器的内表面
上。

[0086] 在一些实施方案中，可在用固体颗粒溶液喷射沉积表面110之前，首先在表面110上喷射沉积粘合剂。粘合剂层也可喷射沉积在表面110上。合适的粘合剂层可包括例如胶
水，胶泥(cement)，粘液，聚合物，硅酮粘合剂，硅烷类，任何其他合适的粘合剂层或其组合。
粘合剂层可促进在表面110上固体颗粒的粘合，形成耐久的固体特征112。

[0087] 可使用任何合适的喷嘴和/或传输装置，用固体颗粒喷射沉积表面110。在一些实施方案中，喷射沉积系统可包括多个喷嘴，所述喷嘴可例如在不同方向上取向。这一布局可允许用固体颗粒配方完全覆盖表面110(例如容器的侧壁)。在一些实施方案中，可使用具有不同喷雾分布的喷嘴，例如在不同流速或体积的固体颗粒喷雾下，涂布不同部分的表面
110，使得获得在表面110上固体颗粒的均匀涂层。在一些实施方案中，喷嘴的直径范围可以是约5um至约5mm。在一些实施方案中，喷射沉积系统可包括旋转喷嘴，即绕中心轴旋转的喷嘴。喷嘴可从其中固体颗粒喷雾沉积在表面110的第一部分上的第一位置旋转到其中固体
颗粒喷雾沉积在表面110的第二部分上的第二位置处。在旋转喷嘴的同时连续喷射沉积固
体颗粒可允许完全覆盖表面110，例如圆形容器。在一些实施方案中，喷射沉积系统可包括挠性喷嘴，例如在挠性管道的末端处安装的喷嘴。挠性喷嘴可例如用于涂布具有奇怪形状
(例如，非圆形形状或难以接近的部分)的容器。在一些实施方案中，喷射沉积系统可包括喷雾装置，例如可产生固体颗粒配方薄雾的烟雾发生器(fogger)。在这样的实施方案中，表面
110可简单地暴露于固体颗粒的扩散薄雾下预定量的时间，在表面110上形成固体特征112。

[0088] 在一些实施方案中，喷射沉积系统可包括无空气的喷射沉积技术。例如，喷射沉积系统可包括经典喷枪以供喷射沉积固体配方。在一些实施方案中，可在喷嘴和表面110之间施加压差。在固体喷雾内包括的固体颗粒可以带静电或者带离子，相对于表面110的电压，具有相对的静电电势。因此，在不需要空气压力的情况下，荷电的固体颗粒可朝荷电表面110推进。无空气的喷射沉积技术可提供若干优势，例如固体特征112的尺寸的改进的均匀
度，改进的粗糙度，更好的均匀度，和对涂层厚度的控制。

[0089] 在一些实施方案中，喷射沉积系统可包括电或热喷射沉积。例如，可使用等离子体喷射沉积，爆震喷射沉积，电弧喷射沉积，火焰喷射沉积，高速氧-燃料涂层喷射沉积，熔融并喷射沉积固体材料或固体颗粒，或者可在喷射沉积熔融材料到表面110上形成固体特征112之前，使用任何其他合适的电或热喷射沉积系统。这种电或热喷射沉积系统可产生显著高的温度以熔融固体材料。例如，电弧放电可生成温度可大于约15,000°K的等离子射流。在这一高温下，金属，例如钼可熔融并喷射沉积在表面110上，形成固体特征112。

[0090] 在一些实施方案中，固体颗粒可包括在固体颗粒配方内的磁性颗粒。在这样的实施方案中，可跨越表面110施加磁场，以推进固体颗粒朝表面110喷射沉积。此外，磁场可促使固体颗粒喷射沉积加宽，以涂布表面，因为喷雾出自于喷射沉积系统。在一些实施方案
中，可局部加热喷射沉积的固体颗粒，以熔融并再硬化颗粒，和进而控制织构化表面110的织构和/或表面粗糙度。

[0091] 在一些实施方案中，喷射沉积固体颗粒和或浸渍液体120到表面上的喷射沉积技术可包括压电驱动基技术。在一些实施方案中，喷射沉积技术可包括电流体力学喷射沉积
技术。在一些实施方案中，喷射沉积技术可包括逐层喷射沉积技术。

[0092] 在一些实施方案中，可对喷射沉积的表面进行质量控制过程以供控制固体特征112的厚度和/或粗糙度。例如，光学和/或磁学涂层厚度测量仪，例如，光谱型椭偏仪，或者亚铁或非-亚铁的涂层厚度测量仪可用于涂层厚度的质量控制。

[0093] 在一些实施方案中，表面110可以是容器的内表面，所述容器例如是瓶子，壶，管道，小瓶，大罐，或本文中描述的任何其他容器。在这样的实施方案中，旋转机构可用于控制容器的旋转，以便固体颗粒喷雾可均匀地沉积在容器的内表面上。

[0094] 现参考图3A和3B，可使用旋转机构1040，夹持容器1000的颈部并旋转容器1000。该容器包括具有比容器1000的主体显著较小的直径或者截面积的颈部1002。旋转机构1040包括底座1042。旋转机构1040进一步包括一组臂1044(例如，两个臂)。每一组臂1044的近端部连接到底座1042上。夹具1046连接到每一组臂1044的远端部上。每一夹具1046可具有对应
于颈部1002的直径或者截面积的形状(例如，半圆形的形状)和尺寸(例如曲率半径)，使得
在本文中描述的第二构造中，夹具1046可与颈部1002的外表面相邻。在一些实施方案中，在具有显著大摩擦以便减少任何滑动的第二构造中，一个或多个夹具1046的内表面可包括沟
槽，隆脊，凹口，突出物(protrusions)，凸出物(projections)，或任何其他特征，以促进颈部1002的外表面抓握。在一些实施方案中，一个或多个夹具1002的内表面可包括软质材料，例如泡沫垫，橡胶垫，硅胶，粘合剂，或任何其他软质和挠性的材料，以减少因夹具1046夹持颈部1002引起的对颈部1002的任何机械损坏。臂1044是可操作的，在基座1042周围从其中
夹具1046离彼此第一距离d1的第一构造铰接到其中夹具1046离彼此第二距离d2的第二构造
上，使得第二距离d2小于第一距离d1。可构造第二距离d2，基本上等于容器1000的颈部1002的直径或者截面积，使得夹具1046可固定容器1000的颈部1002。

[0095] 例如，如图3A所示，旋转机构1040可以在第一构造内。在箭头A所示的方向上，旋转机构1042可朝容器1000移动，直到夹具与容器1000的颈部1002邻接。然后可推动旋转机构1040到第二构造内(图3B)，使得距离d2基本上类似于颈部1002的外径或者截面积，和夹具
1046固定颈部1002。现旋转机构1040可如箭头B所示旋转，使容器1000旋转。

[0096] 在一些实施方案中，旋转机构可包括喷嘴和夹具。现参考图4A和4B，旋转机构3040可包括导管3042，例如管子或管道。喷嘴3046布置在导管3042的远端部处。夹具3044可绕导管3042布置，所述导管3042被构造为固定容器3000的颈部3002。容器3000可基本上类似于容器1000,2000或本文中描述的任何其他容器。操作导管3042，在夹具3046内移动。例如，在第一构造图4A中，容器3000可以倒转，和旋转机构3040可布置在容器3000以下。可促使导管
3042朝容器3000移动，如箭头C所示，使得在第二构造中，夹具3044固定容器3000的颈部
3002，和至少一部分导管3042布置在由容器3000界定的内部体积内。导管3042或容器3000
可如箭头D所示旋转(图4B)，和可通过喷嘴3046在容器3000的内部侧壁上传输固体颗粒喷
雾，以形成织构化的表面。

[0097] 在一些实施方案中，旋转机构可包括夹具，用以固定容器的侧壁。现参考图5A和5B，旋转机构4040包括容器4000的底座可布置在其上的支架(pedestal)4043。容器4000可
基本上类似于容器1000,2000,3000，或者本文中描述的任何其他容器。夹具4044布置在支
架4043的边缘上，其中操作所述支架4043，以固定容器4000侧壁的至少一部分。在第一构造中，可在箭头E所示的方向上，将导管4042插入到容器4000的内部体积中(图5A)。喷嘴4046布置在导管4042的远端部处。构造喷嘴4046，使得通过喷嘴4046连通的固体颗粒喷雾在宽
的角度上散开，例如涂布容器4000侧壁的大部分。可将支架4043通过转子4047连接到电动
机(未示出)上。转子4047可如箭头G所示旋转支架4043(图5B)，这还促使容器4000旋转。按照这一方式，固体颗粒可布置在容器4000的基本上所有内表面上。一旦喷涂工艺完成，则通过在箭头F所示的方向上移动导管4042，可从容器的内部体积中撤走导管4042。

[0098] 在一些实施方案中，旋转机构可包括旋转喷嘴而不是旋转容器。例如，图5A&5B中所示的喷嘴可以旋转，当它移动进出容器时。若容器具有非圆形的截面(例如，卵形，椭圆形，不对称等)，则通过喷嘴的恒定流速将导致不均匀的涂层。因此，在一些实施方案中，可构造喷嘴具有当容器旋转时变化的流速，例如当喷射沉积容器侧壁距离更远的部分时，较
高的流速。

[0099] 下述实施例示出了借助本文中描述的喷涂工艺的各种实施方案形成的具有改进的表面粗糙度的织构化表面。测量复杂度(较高的复杂度意味着较大的粗糙度)，以显示喷
涂工艺的效率。这种织构化的表面可用于形成具有较高稳定性和较长寿命的液体-浸渍的
表面。这些实施例仅仅用于阐述目的，且并不意欲限制本发明公开内容的范围。

[0100] 实施例1：多次喷射沉积以改进表面粗糙度

[0101] 在这一实施例中，在容器的内表面上进行多次喷射沉积，形成具有改进的表面粗糙度的织构化的表面。首先，通过在乙酸乙酯中溶解3％蜂蜡，制备固体颗粒的溶液。用该固体颗粒溶液填充SpriMagTM喷涂器。校正该喷涂器，从第一次喷射沉积到第二次喷射沉积如此等等，传输基本上相同重量的固体颗粒溶液以供喷射沉积预定的时间段。在头一批8oz的空PET瓶(瓶子1)，和第二批8oz的空PET瓶(瓶子2)上喷射沉积固体颗粒溶液，瓶1基本上类
似于瓶2。在喷射沉积之前，测量每一未涂布的瓶1和瓶2的重量。首先用该固体颗粒溶液涂布瓶1的内表面第一预定时间段，然后在氮气物流内干燥约20秒，直到乙酸乙酯完全蒸发。
测量并确定含单一涂层的一次涂布的瓶1的重量为约0.04g。接下来，用相同的固体颗粒溶
液涂布瓶2的内表面第二预定时间，所述第二预定时间基本上类似于第一预定时间段。用氮气物流干燥喷射沉积的瓶2约20秒。反复5次该工艺，在瓶2上得到5层涂层，使得5次涂布的瓶2的重量为约0.20g，是1次涂布的瓶1重量的约5倍。使用干涉仪(Taylor Hobson,CCI
HD)，分析瓶1和瓶2的表面织构，以确定两个瓶子的内表面的粗糙度参数。图6示出了瓶1的1次涂布的表面的全息图像，和图7示出了瓶2的5次涂布的表面的全息图像。瓶2的5次涂布的表面的粗糙度参数为约36.8％和复杂度为约22.2％。相反，瓶1的单次涂布的织构化表面的粗糙度参数为约12.3％和复杂度为约9.6％，这显著低于瓶2的多次涂布的织构化的表面。

[0102] 实施例2：改变雾化空气的压力

[0103] 在这一实例中，通过在雾化空气的变化压力下，喷射沉积固体溶液，在容器的内表面上形成织构化表面。通过在乙酸乙酯中溶解3％蜂蜡，制备固体颗粒的溶液。用该固体颗粒溶液填充SpriMagTM喷涂器。校正该喷涂器，从第一次涂布到第二次涂布如此等等，传输基本上相同重量的固体颗粒溶液以供喷射沉积预定的时间段。用基本上相同重量的固体颗粒溶液喷射沉积6个空的8oz PET瓶：瓶1-1,瓶1-2,瓶2-1,瓶2-2,瓶3-1,和瓶3-2的内表面。在
30psi的雾化空气压力下涂布瓶1-1和1-2，在60psi的雾化空气压力下涂布瓶2-1和2-2，和
在90psi的雾化空气压力下涂布瓶3-1和3-2。在氮气中干燥瓶子20秒，并使用干涉仪成像，测量每一瓶子的织构化内表面的粗糙度参数和复杂度。在表1中概述了结果。

[0104] 表1

[0105]瓶子雾化空气压力粗糙度参数复杂度
1-1 30psi 12.3％ 9.5％
1-2 30psi 10.5％ 8.3％
2-1 60psi 15.1％ 11.3％
2-2 60psi 14.1％ 10.8％
3-1 90psi 15.7％ 12.9％
3-2 90psi 16.3％ 13.8％

[0106] 根据表1可看出，较高的雾化空气压力可导致具有较高粗糙度参数和复杂度和因此较高稳定性的织构化表面。图8,图9和图10分别示出了在30psi下涂布的瓶1-1，在60psi
下涂布的瓶2-1，和在90psi下涂布的瓶3-1的全息图像(TaylorHobson,CCIHD)。可看出，在
90psi下涂布的瓶3-1具有最高的粗糙度，而在30psi下涂布的瓶1-1具有最低的粗糙度。

[0107] 实施例3：改变干燥条件

[0108] 在这些实验中，在容器的内表面上喷射沉积固体颗粒溶液，并在各种条件下干燥涂布的固体颗粒溶液。干燥条件包括在环境条件下干燥，加热到约50℃的温度，采用强制氮气干燥约10秒，约20秒或约30秒的时间。通过在乙酸乙酯内溶解3％蜂蜡，制备固体颗粒的溶液。用该固体颗粒溶液填充SpriMagTM喷涂器。校正该喷涂器，从第一次涂布到第二次涂布如此等等，传输基本上相同重量的固体颗粒溶液以供喷射沉积预定的时间段。在基本上类
似于彼此的多个8oz PET瓶的内表面上喷射沉积固体颗粒溶液。在涂布瓶子之前，称重每一瓶子。使用以下描述的每一干燥条件，干燥一组五个瓶子：

[0109] 1)在喷射沉积固体颗粒溶液之后立即称重五个瓶子，然后在环境条件下干燥。在20分钟，40分钟，60分钟，120分钟，180分钟，和240分钟时再次测量每一瓶子的重量。

[0110] 2)在喷射沉积固体颗粒溶液之后立即称重五个瓶子，然后在烘箱内在约50℃下放置。在20分钟，40分钟，60分钟，120分钟，180分钟，和240分钟时再次测量每一瓶子的重量。

[0111] 3)用强制氮气干燥五个瓶子约10秒，然后在完成氮气喷射沉积之后立即称重。然后将瓶子设定在环境条件下，并在20分钟，40分钟，60分钟，120分钟，180分钟，和240分钟时再次测量每一瓶子的重量。

[0112] 4)用强制氮气干燥五个瓶子约20秒，然后在完成氮气喷射沉积之后立即称重。然后将瓶子设定在环境条件下，并在20分钟，40分钟，60分钟，120分钟，180分钟，和240分钟时再次测量每一瓶子的重量。

[0113] 5)用强制氮气干燥五个瓶子约30秒，然后在完成氮气喷射沉积之后立即称重。然后将瓶子设定在环境条件下，并在20分钟，40分钟，60分钟，120分钟，180分钟，和240分钟时再次测量每一瓶子的重量。

[0114] 图11示出了在环境条件下，在50℃下维持的烘箱内，和在不同的时间点处用强制氮气干燥的一组五个瓶子的平均重量。结构表明，采用强制氮气干燥允许在固体颗粒溶液
涂层内的溶剂比较快速地蒸发，和固体颗粒涂层在最短的时间段内达到基本上恒定的涂层
重量。传输20秒氮气物流显著降低瓶子内涂布的固体颗粒溶液的重量，这是因为溶剂快速
蒸发导致的。其余涂层重量与预期粘附到瓶子上的固体颗粒量一致。尽管在这些实验中所
使用的强制氮气在环境氛围下，但在一些实施方案中，也可使用加热的氮气物流，以提高溶剂的蒸发，从而加快干燥过程。

[0115] 实施例4：喷射沉积加热的固体颗粒溶液

[0116] 在这一实例中，在容器的内表面上喷射沉积之前，加热固体颗粒溶液。使用两种不同的方法：1)使用预热的喷枪，喷射沉积炽热的固体溶液；2)使用喷枪，喷射沉积纯的熔融固体，如下所述。

[0117] 1.炽热的固体颗粒溶液

[0118] 通过添加1.5g蜂蜡到50ml乙酸乙酯中并加热和搅拌该溶液，直到1.5g蜂蜡固体完全溶解，制备3％蜂蜡的固体颗粒溶液。在玻璃罐内，在约75℃下保持该溶液。用铝箔包缠SpriMagTM喷涂器，并接近喷涂器的喷嘴布置热电偶，以监控温度。加热喷枪至约75℃。在用固体颗粒溶液涂布之前，称重8oz的空塑料瓶。加热的蜂蜡的固体颗粒溶液罐与喷涂器流体连接，并在瓶子的内表面上喷射沉积炽热的固体颗粒溶液。在固体颗粒涂层上吹氮气10秒，蒸发残留溶剂。然后称重涂布的瓶子，并研究瓶子的涂布内表面的表面形貌。用如上所述的固体颗粒溶液涂布两个基本上类似的8oz PET瓶，瓶2和瓶3。瓶2具有约0.02g固体颗粒的沉积重量，和瓶3具有约0.1g固体颗粒的沉积重量。图12A和12B示出了在用加热的固体颗粒溶液涂布之后，瓶2和瓶3的光学图像。

[0119] 使用瓶3，研究固体颗粒涂层的表面形貌和涂层厚度。通过刮擦涂层，暴露下层表面，并使用表面轮廓仪(profilometer)，测量台阶(step)高度，从而测定涂层厚度。然后取该厚度作为一部分刮擦区域的平均值和具有涂层的区域的平均值之间的台阶高度，测定它
为约1.3μm。使用干涉法(Taylor Hobson,CCI HD)，研究表面形貌。在图13中示出了全息图像。测定均方根(RMS)粗糙度为约20.2μm，和复杂度为约175％。

[0120] 测试瓶2的蛋黄酱的滑动性能。在瓶子的织构化的内表面上喷射沉积浸渍液体丙二醇二癸酸酯/二辛酸酯，形成液体-浸渍的表面。测定所沉积的浸渍液体的重量为约0.4g。
然后将蛋黄酱布置在该瓶子内。观察到蛋黄酱在液体-浸渍的表面上良好的滑动性能。此
外，在液体-浸渍的表面上没有观察到钉销(pinning)。

[0121] 2.纯的熔融固体

[0122] 加热10g纯蜂蜡固体，直到该固体完全熔融。在玻璃罐内在约75℃下，熔融的蜂蜡保持温热。用铝箔包缠SpriMagTM喷涂器，并接近喷涂器的喷嘴布置热电偶，以监控温度。加热喷枪至约75℃。在用该固体涂布之前，称重8oz的空塑料瓶。加热的蜂蜡罐与喷涂器流体连接，并在瓶子的内表面上喷射沉积熔融蜂蜡。然后称重涂布的瓶子，并使用干涉法
(Taylor Hobson,CCI HD)，研究瓶子的涂布内表面的表面形貌。用如上所述的固体颗粒溶
液涂布两个基本上类似的8oz PET瓶，瓶4和瓶5。瓶4具有约0.04g的沉积重量，和瓶5具有约
0.05g的沉积重量。沉积涂层均匀，这可从图14所示的瓶4的光学图像观察到。使用瓶4，研究熔融的固体颗粒溶液涂层的表面形貌。使用瓶5研究滑动性能。

[0123] 使用干涉法(Taylor Hobson,CCI HD)，研究表面形貌。图15中示出了全息图像。测定到均方根(RMS)粗糙度为约7.6μm，和复杂度为约102％。

[0124] 测试瓶5的蛋黄酱的滑动性能。在瓶子的织构化的内表面上喷射沉积浸渍液体丙二醇二癸酸酯/二辛酸酯，形成液体-浸渍的表面。测定所沉积的浸渍液体的重量为约0.4g。
图16示出了含液体-浸渍的表面的瓶5的光学图像。然后将蛋黄酱布置在该瓶子内。观察到
蛋黄酱在液体-浸渍的表面上良好的滑动性能。

[0125] 实施例5：含固体颗粒和浸渍液体的一步喷雾

[0126] 在这一实例中，在表面上喷射沉积含在浸渍液体中溶解或悬浮的固体颗粒的喷雾(即，浸渍液体充当固体颗粒的溶剂)，使得在一步涂布工艺中形成液体-浸渍的表面。作为熔融溶液或固体悬浮液，在表面上喷射沉积在浸渍液体溶液内的固体颗粒溶液。通过添加
2.5g巴西棕榈蜡到50ml丙二醇二癸酸酯/二辛酸酯内，制备在丙二醇二癸酸酯/二辛酸酯内
5％巴西棕榈蜡的固体颗粒溶液。通过加热含有巴西棕榈蜡固体的丙二醇二癸酸酯/二辛酸
酯浸渍液体到大于约80℃的温度，直到巴西棕榈蜡固体溶解，使得该溶液为透明和黄色，从而制备固体颗粒溶液。然后，在第一个SpriMagTM喷涂器罐内填充25ml这一固体颗粒溶液，并在超声发生器内进行超声处理的同时用冷水冷却。当溶液冷却时，巴西棕榈蜡的固体颗粒
在浸渍液体内沉淀，从而形成在丙二醇二癸酸酯/二辛酸酯浸渍液体内巴西棕榈蜡固体颗
粒的悬浮液。

[0127] 剩余25ml熔融的固体颗粒溶液填充在第二SpriMagTM喷涂器罐内，并通过将该喷涂器置于在大于约80℃的温度下维持的热板上，保持在熔融态下。在两个玻璃瓶：玻璃A和玻璃B，以及PET瓶PET A的内表面上喷射沉积固体颗粒悬浮液。类似地，还在两个玻璃瓶：玻璃C和玻璃D，以及PET瓶PET B上喷射沉积熔融的固体颗粒溶液，从而在每一喷射沉积瓶子的
内表面上形成液体浸渍表面。在用固体颗粒溶液涂布之前，和涂布之后，称重每一个玻璃瓶和PET瓶，以测定沉积涂层的重量。在表2中示出了结果。

[0128] 表2

[0129]瓶子瓶子重量(g) 涂布的瓶子重量(g) 涂层重量(g)
PET A(悬浮液) 19.95 20.23 0.28
玻璃A(悬浮液) 151.52 152.04 0.53
玻璃B(悬浮液) 148.65 149.07 0.42
PET B(熔融) 19.99 20.19 0.19
玻璃C(熔融) 147.29 147.45 0.15
玻璃D(熔融) 147.16 147.46 0.29

[0130] 使用干涉仪(Taylor Hobson,CCI HD)，分析在PET瓶A和PET瓶B的内表面上形成的液体-浸渍的表面的表面织构，以测定液体-浸渍的表面的粗糙度参数和复杂度。在第一位
置处，所测量的在PET瓶A上形成的液体-浸渍的表面的粗糙度参数为14.9％，和在第二位置处为22.0％，和在第一位置处，所测量的复杂度为12.7％，和在第二位置处为18.5％。相比之下，在第一位置处，所测量的在PET B瓶上形成的液体-浸渍的表面的粗糙度参数为
6.12％，和在第二位置处为7.46％，和在第一位置处，所测量的复杂度为5.22％，和在第二位置处为5.38％。

[0131] 实施例6：加热或冷却基底

[0132] 在这一实例中，在喷射沉积之前，加热或冷却固体颗粒的溶液喷射沉积在其上的基底，以控制织构化表面的性能。在乙酸乙酯中制备3％的巴西棕榈蜡溶液。为了制备该溶液，将1.5g巴西棕榈蜡加入到50ml乙酸乙酯中。加热并搅拌该溶液，直到巴西棕榈蜡固体完全溶解在乙酸乙酯溶剂中，形成稳定的固体颗粒溶液。然后冷却该固体颗粒溶液到室温。在SpriMagTM喷涂器的玻璃管内填充已冷却的固体颗粒溶液。校准喷涂器，从第一次喷射沉积到第二次喷射沉积如此等等，在喷射沉积时传输基本上相同重量的固体颗粒溶液预定的时
间段。在第一个8oz PET瓶，第二个8oz PET瓶，和第三个8oz PET瓶的内表面上喷射沉积该固体颗粒溶液，使得每一瓶子喷射沉积相同的时间量。三个PET瓶基本上类似于彼此。在涂布之前测量每一瓶子的重量。在涂布之前，加热第一个PET瓶到约65℃的温度。在涂布之前，冷却第二个PET瓶到约0℃的温度，和在室温下维持第三个PET瓶。在喷涂工艺之前和之后称重每一PET瓶，以测定沉积涂层的重量。通过对涂层施加摩擦，研究在每一PET瓶上固体颗粒涂层的粘合。在第一个PET瓶，第二个PET瓶和第三个PET瓶之间没有观察到显著的重量差。
然而，观察到固体涂层对加热的第一个PET瓶的内表面的那些具有一定的提高，这是因为在加热的表面上固体颗粒喷雾的局部熔融和再硬化所致。

[0133] 实施例7：在固体颗粒涂层上喷射沉积溶剂

[0134] 在表面上布置蜂蜡的光滑涂层。图17示出了光滑的蜂蜡涂层的全息图像(Taylor Hobson,CCI HD)。该涂层的复杂度为约1.2％。在蜂蜡涂层上喷射沉积加热至约80℃的乙
醇，然后允许蒸发。图18示出了在用乙醇喷射沉积处理之后，蜂蜡涂层的全息图像(Taylor Hobson,CCI HD)。该涂层看起来视觉上粗糙和复杂度为约55％。

[0135] 尽管以上描述了体系，方法和装置的各种实施方案，但应当理解，它们仅仅作为实例列出，而不是限制。在以上所述的方法和步骤表明以某一顺序发生的某些事件情况下，受益于本发明公开内容的本领域普通技术人员会意识到某些步骤的顺序可以改性，和这种改性与本发明的变化一致。另外，某些步骤可在平行的工艺中同时进行，若可能的话，以及如上所述按序进行。例如，在一些实施方案中，可在基底上沉积加热的固体颗粒溶液的多个喷涂层，然后可在烘箱内加热或者N2干燥，可进行含在浸渍液体内悬浮的固体颗粒的固体颗
粒溶液的多次喷射沉积，或者可进行本文中描述的喷涂方法的各种实施方案的任何其他组
合。特别地显示并描述了各实施方案，但要理解可在形式和细节上做出各种变化。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种浸涂机-专利编号CN104415879A	2020-05-13	602
自动浸涂机-专利编号CN105251658A	2020-05-12	979
涂料浸涂池-专利编号CN103801665A	2020-05-11	685
PVC浸涂涂料-专利编号CN102898903A	2020-05-11	122
浸涂槽-专利编号CN104302410B	2020-05-11	882
浸涂槽-专利编号CN104302410A	2020-05-11	440
拖鞋浸涂机-专利编号CN101850319B	2020-05-12	536
拖鞋浸涂机-专利编号CN101850319A	2020-05-13	1006
热浸涂装置-专利编号CN100582283C	2020-05-13	671
热浸涂装置-专利编号CN1694974A	2020-05-12	365

形成液体浸渍表面的喷涂工艺与方法

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